破解味蕾嚐苦化學機制 或可助研糖尿病、氣喘等治療法

我們都知道人的味蕾可以嚐到五味:甜、酸、鹹、苦和鮮味——辣不是由味蕾所感受到的味覺,而是大腦形成了類似於灼燒的疼痛感覺——但原來我們一直都不知道嚐到苦味的化學過程。最新刊於《自然》的研究在味覺科學作出突破,在舌頭發現了名為 TAS2R14 的苦味受體。

該個北卡羅萊納大學醫學院團隊的研究,以低溫電子顯微鏡分析味蕾 3D 結構的超精確圖像,並了解涉及的蛋白質和病毒等分子功能。

團隊指,當苦味物質接觸 TAS2R14 時,會插入允許分子與蛋白質結合並影響 TAS2R14 功能活性的別構位 (allosteric site)。這機制過往從未被發現。苦味物質與別構位的連接改變了受體形狀,激活其偶聯 G 蛋白 (coupled G protein) ,並進一步引發訊號傳導的連鎖反應。

這就是訊息被發送到大腦中稱為味覺皮層 (gustatory cortex) 的情況,訊息被處理後,我們就會感知訊號就是苦味。

除此之外,團隊又發現當中有膽固醇的參與。膽固醇會與 TAS2R14 的別構位結合,幫助觸發檢測苦味的過程;而膽汁酸與膽固醇具有相似的結構,過往已被認為與 TAS2R14 激活有關。

團隊解釋,膽固醇位於 TAS2R14 中另一個稱為正構口袋 (orthosteric pocket) 的結合位點上,而苦味物質則與別構位結合。透過分子動力學模擬,團隊發現膽固醇會使受體處於半活性狀態,因此很容易被苦味物質激活。

另外, TAS2R14 也存在於人類呼吸道中,並在食慾調節中發揮作用,而膽固醇和膽汁酸有助於控制新陳代謝,因此任何相關問題的治療都可能有新的研究方向,包括肥胖、糖尿病、氣喘和慢性阻塞性肺病。

來源:

Science Alert, Scientists Unlock The Mystery of How We Taste Bitterness

報告:

Kim, Y., Gumpper, R.H., Liu, Y. & et al. (2024). Bitter taste receptor activation by cholesterol and an intracellular tastant. Nature. doi: 10.1038/s41586-024-07253-y

文/AC

發佈留言

發佈留言必須填寫的電子郵件地址不會公開。 必填欄位標示為 *